(57)【要約】【解決手段】  （Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）無機充填剤、及び（Ｄ）難燃剤を必須成分として含有するエポキシ樹脂組成物であって、上記（Ｄ）成分が、無機化合物に対し式（１）で表されるフェニル基含有オルガノポリシロキサンを分散もしくは表面処理した難燃剤である半導体封止用エポキシ樹脂組成物。    Ｒ1mＲ2n（ＯＲ3）p（ＯＨ）qＳｉＯ(4-m-n-p-q)/2              （１）          （Ｒ1はフェニル基、Ｒ2は１価炭化水素基（フェニル基を除く）、Ｒ3は１価炭化水素基、０．４≦ｍ≦２．０、０．１≦ｎ≦２．３、０≦ｐ≦０．２、０≦ｑ≦０．３、０．９≦ｍ＋ｎ＋ｐ＋ｑ≦２．８）【効果】  本発明のエポキシ樹脂組成物は、ハロゲン系難燃剤、三酸化アンチモンを含有せず、また赤リン、リン酸エステル等のリン系難燃剤を使用せずに、難燃性及び信頼性に優れた硬化物を与える。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）無機充填剤、及び（Ｄ）難燃剤を必須成分として含有するエポキシ樹脂組成物であって、上記（Ｄ）成分が、無機化合物に対し下記平均組成式（１）で表されるフェニル基含有オルガノポリシロキサンを分散もしくは表面処理した難燃剤であることを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
Ｒ1mＲ2n（ＯＲ3）p（ＯＨ）qＳｉＯ(4-m-n-p-q)/2              （１）          
（式中、Ｒ1はフェニル基、Ｒ2は炭素数１〜６の１価炭化水素基（但し、フェニル基を除く）、Ｒ3は炭素数１〜４の１価炭化水素基を示し、ｍ、ｎ、ｐ、ｑは０．４≦ｍ≦２．０、０．１≦ｎ≦２．３、０≦ｐ≦０．２、０≦ｑ≦０．３、０．９≦ｍ＋ｎ＋ｐ＋ｑ≦２．８の要件を満たす数である。）
【請求項２】
上記式（１）で表されるオルガノポリシロキサンの重量平均分子量が２，０００〜５０，０００であることを特徴とする請求項１記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
【請求項３】
（Ｄ）成分の無機化合物が金属水酸化物である請求項１又は２記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
【請求項４】
（Ｄ）成分の含有量が、（Ａ）エポキシ樹脂及び（Ｂ）硬化剤の総量１００質量部に対して１〜１００質量部であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の半導体封止用エポキシ樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハロゲン系難燃剤、三酸化アンチモンを含有せず、また赤リン、リン酸エステル等のリン系難燃剤を使用せずに、難燃性及び信頼性に優れた硬化物を与える半導体封止用エポキシ樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、半導体デバイスは樹脂封止型のダイオード、トランジスター、ＩＣ、ＬＳＩ、超ＬＳＩが主流であるが、エポキシ樹脂が他の熱硬化性樹脂に比べ成形性、接着性、電気特性、機械特性、耐湿性等に優れているため、エポキシ樹脂組成物で半導体デバイスを封止することが一般的である。半導体デバイスは家電製品、コンピュータ等、我々の生活環境のあらゆる所で使用されている。そのため万が一の火災に備えて、半導体封止材には難燃性が要求されている。
【０００３】
そして、エポキシ樹脂組成物中には、難燃性を高めるため、一般にハロゲン化エポキシ樹脂と三酸化アンチモンとが配合されている。このハロゲン化エポキシ樹脂と三酸化アンチモンとの組み合わせは、気相においてラジカルトラップ、空気遮断効果が大きく、その結果、高い難燃効果が得られるものである。
【０００４】
しかし、ハロゲン化エポキシ樹脂は燃焼時に有毒ガスを発生するという問題があり、また三酸化アンチモンにも粉体毒性があるため、人体、環境に対する影響を考慮すると、これらの難燃剤を樹脂組成物中に全く含まないことが好ましい。
【０００５】
また、このハロゲン化エポキシ樹脂と三酸化アンチモンを含有する樹脂組成物は、上述のように人体、環境に有害であるばかりでなく、このような樹脂組成物で封止された半導体デバイスは、耐熱性、耐湿性等の信頼性に劣るという問題もある。この信頼性不良が発生する理由は、半導体デバイスのＡｌ電極と金ワイヤーとの接合部で金属間化合物が生成し、そのため抵抗値が増加し、更にはワイヤーが断線するからである。そして、この金属間化合物は、難燃剤として樹脂組成物中に含まれているＢｒ-又はＳｂ+の存在がその生成を促進していることが知られている。
【０００６】
このような要求に対して、ハロゲン化エポキシ樹脂あるいは三酸化アンチモンの代替として、従来から赤リン、リン酸エステル等のリン系難燃剤等の検討がなされてきている。しかし、これらの化合物を使用すると、耐湿信頼性が悪くなる等の問題点がある。
【０００７】
なお、本発明に関連する先行技術として、下記の文献が挙げられる。
【特許文献１】特開２００４−０５１９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、ハロゲン系難燃剤、三酸化アンチモンを含有せず、また赤リン、リン酸エステル等のリン系難燃剤を使用せずに、難燃性及び信頼性に優れた硬化物を与える半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を行った結果、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）無機充填剤、及び（Ｄ）難燃剤を必須成分として含有する半導体封止用エポキシ樹脂組成物において、上記（Ｄ）成分として、無機化合物に対し平均組成式（１）で表されるフェニル基含有オルガノポリシロキサンを分散もしくは表面処理したものを使用することにより、難燃性に優れると共に信頼性に優れた硬化物を与えることを知見し、本発明をなすに至ったものである。
【００１０】
従って、本発明は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）硬化剤、（Ｃ）無機充填剤、及び（Ｄ）難燃剤を必須成分として含有するエポキシ樹脂組成物であって、上記（Ｄ）成分が、無機化合物に対し下記平均組成式（１）で表されるフェニル基含有オルガノポリシロキサンを分散もしくは表面処理した難燃剤であることを特徴とする半導体封止用エポキシ樹脂組成物を提供する。
Ｒ1mＲ2n（ＯＲ3）p（ＯＨ）qＳｉＯ(4-m-n-p-q)/2              （１）          
（式中、Ｒ1はフェニル基、Ｒ2は炭素数１〜６の１価炭化水素基（但し、フェニル基を除く）、Ｒ3は炭素数１〜４の１価炭化水素基を示し、ｍ、ｎ、ｐ、ｑは０．４≦ｍ≦２．０、０．１≦ｎ≦２．３、０≦ｐ≦０．２、０≦ｑ≦０．３、０．９≦ｍ＋ｎ＋ｐ＋ｑ≦２．８の要件を満たす数である。）
【発明の効果】
【００１１】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、ハロゲン系難燃剤、三酸化アンチモンを含有せず、また赤リン、リン酸エステル等のリン系難燃剤を使用せずに、難燃性及び信頼性に優れた硬化物を与える半導体封止用エポキシ樹脂組成物であり、この樹脂組成物の硬化物で封止された半導体装置は、信頼性に優れるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に用いる（Ａ）成分のエポキシ樹脂は、特に限定されない。一般的な例としては、ノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、トリフェノールアルカン型エポキシ樹脂、アラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニル骨格含有アラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、複素環型エポキシ樹脂、ナフタレン環含有エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ化合物、ビスフェノールＦ型エポキシ化合物、スチルベン型エポキシ樹脂等が挙げられ、これらのうち１種又は２種以上を併用することができる。
【００１３】
本発明に用いる（Ｂ）成分の硬化剤は特に限定されるものではない。一般的な硬化剤としては、フェノールノボラック樹脂、ナフタレン環含有フェノール樹脂、フェノールアラルキル型フェノール樹脂、アラルキル型フェノール樹脂、ビフェニル骨格含有アラルキル型フェノール樹脂、ビフェニル型フェノール樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、脂環式フェノール樹脂、複素環型フェノール樹脂、ナフタレン環含有フェノール樹脂、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ等のフェノール樹脂、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水メチルハイミックス酸等の酸無水物等が挙げられ、これらのうち１種又は２種以上を併用することができる。
【００１４】
また、（Ａ）エポキシ樹脂に対する（Ｂ）硬化剤の配合量比は特に制限されず、エポキシ樹脂を硬化する有効量であるが、硬化剤としてフェノール樹脂を用いる場合、（Ａ）エポキシ樹脂中に含まれるエポキシ基１モルに対して、（Ｂ）硬化剤中に含まれるフェノール性水酸基のモル比が０．５〜１．５、特に０．８〜１．２であることが好ましい。
【００１５】
本発明のエポキシ樹脂組成物中に配合される（Ｃ）成分の無機充填剤としては、通常エポキシ樹脂組成物に配合されるものを使用することができる。例えば溶融シリカ、結晶性シリカ等のシリカ類、アルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、ボロンナイトライド、酸化チタン、ガラス繊維等が挙げられる。これら無機充填剤の平均粒子径や形状は特に限定されないが、成形性及び流動性の面から平均粒子径が５〜４０μｍの球状の溶融シリカが特に好ましい。なお、平均粒子径は、レーザー光回折法による粒度分布測定における重量平均値（又はメジアン径）等として測定することができる。
【００１６】
無機充填剤の充填量は、エポキシ樹脂と硬化剤の総量１００質量部に対して４００〜１，２００質量部が好ましい。４００質量部未満では膨張係数が大きくなり、半導体素子に加わる応力が増大する場合がある。一方、１，２００質量部を超えると成形時の粘度が高くなり、成形性が悪くなる場合がある。なお、無機充填剤は、樹脂と無機充填剤との結合強度を強くするため、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤などのカップリング剤で予め表面処理したものを配合することが好ましい。このようなカップリング剤としては、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等のエポキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン、γ−メルカプトシラン等のメルカプトシランなどのシランカップリング剤を用いることが好ましい。ここで表面処理に用いるカップリング剤の配合量及び表面処理方法については特に制限されるものではない。
【００１７】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、（Ｄ）難燃剤として、無機化合物に対し平均組成式（１）で表されるフェニル基含有オルガノポリシロキサンを分散もしくは表面処理したものを含有することを特徴とするものである。
【００１８】
ここで、無機化合物としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ホウ酸亜鉛、ジルコニウム化合物、モリブデン化合物、炭酸カルシウム、タルク、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄、窒化ホウ素、合成マイカ、ガラスビーズ、マイカ、セリサイト、錫酸亜鉛等が挙げられ、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等の金属水酸化物が特に優れており、好ましい。また、上記無機化合物は、未処理のものであっても、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、チタネートカップリング剤、シランカップリング剤、熱可塑性樹脂等の表面処理剤で処理されているものであってもよい。
【００１９】
無機化合物は、コールターマルチサイザーＩＩによる電気抵抗法における平均粒子径が０．０１〜１０μｍの粒子が分散の面において好ましく、特に０．０１〜５μｍ、最も好ましい平均粒子径は０．０１〜２μｍである。
【００２０】
本発明で使用するオルガノポリシロキサンは、平均組成が下記式（１）で表されるフェニル基含有オルガノポリシロキサンである。
Ｒ1mＲ2n（ＯＲ3）p（ＯＨ）qＳｉＯ(4-m-n-p-q)/2              （１）          
（式中、Ｒ1はフェニル基、Ｒ2は炭素数１〜６の１価炭化水素基（但し、フェニル基を除く）、Ｒ3は炭素数１〜４の１価炭化水素基を示し、ｍ、ｎ、ｐ、ｑは０．４≦ｍ≦２．０、０．１≦ｎ≦２．３、０≦ｐ≦０．２、０≦ｑ≦０．３、０．９≦ｍ＋ｎ＋ｐ＋ｑ≦２．８の要件を満たす数である。）
【００２１】
更に、フェニル基含有オルガノポリシロキサンとしては、その分子中に分岐構造を有するフェニル基含有分岐シリコーンレジンが好ましいが、ここで言う分岐構造とは、オルガノポリシロキサンの構造を示すシロキサン単位として、後述するＴ単位及び／又はＱ単位を含有するものとして定義される。
Ｔ単位：（ＣＨ3）ＳｉＯ3/2、（Ｃ3Ｈ7）ＳｉＯ3/2、ＨＳｉＯ3/2、（Ｃ6Ｈ5）ＳｉＯ3/2、（ＣＨ2＝ＣＨ）ＳｉＯ3/2等の３官能性シロキサン単位
Ｑ単位：ＳｉＯ2で示される４官能性シロキサン単位
【００２２】
このオルガノポリシロキサンは、エポキシ樹脂組成物への分散性、難燃化効果から、分子中にケイ素原子に結合するフェニル基を有するものであり、この特性付与の観点から、ケイ素原子１モルに対するフェニル基（Ｒ1）の置換モル数に相当するｍは０．４≦ｍ≦２．０の範囲、好ましくは０．４≦ｍ≦１．４の範囲である。
【００２３】
一方、Ｒ2は炭素数１〜６の１価炭化水素基（但し、フェニル基を除く）であり、この置換基を適量含有させることで、嵩高いフェニル基を含有するオルガノポリシロキサン分子の立体障害を緩和して空間的な自由度を向上させ、フェニル基同士の重なりを容易にして難燃化効果を高める効果がある。従って、このＲ2としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基等の炭素数１〜６のアルキル基、ビニル基、アリル基、ブテニル基等の炭素数２〜６のアルケニル基が好ましい。特にメチル基及びビニル基が、立体障害緩和の点からも工業的にも好ましい。上記したような効果を得るためには、Ｒ2の含有量は上記式（１）中のｎの値で０．１≦ｎ≦２．３の範囲、好ましくは０．５≦ｎ≦２．０の範囲である。
【００２４】
また、上記式（１）のアルコキシ基中のＲ3は、炭素数１〜４の１価炭化水素基であり、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基等が例示され、特にメチル基が工業的にも好ましく用いられる。また、残存アルコキシ基含有量に相当するｐの値は０．２以下とすることが好ましい。
【００２５】
また、オルガノポリシロキサンに含まれるシラノール基は、製造方法上の理由から残存することがあり、反応性が低く、難燃性に寄与することは殆どないが、保存安定性やエポキシ樹脂組成物と溶融混合する際の安定性、成形性の点から、その含有量を上記式（１）中のｑの値で０．３以下とすることが好ましい。
【００２６】
このようなフェニル基含有分岐シリコーンレジンの分子量は、特に限定されるものではないが、分子量が大きすぎても小さすぎてもエポキシ樹脂組成物への分散性や難燃化効果が不十分となるため、上記式（１）において０．９≦ｍ＋ｎ＋ｐ＋ｑ≦２．８の範囲、好ましくは１．１≦ｍ＋ｎ＋ｐ＋ｑ≦２．４の範囲である。更には、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）によるポリスチレン換算の重量平均分子量は２，０００以上が好ましく、２，０００〜５０，０００の範囲とすることがより好ましく、３，０００〜１５，０００の範囲とすることが特に好ましい。
【００２７】
このようなフェニル基含有分岐シリコーンレジンは、従来公知の方法によって製造することができる。例えば、目的とするオルガノポリシロキサンの構造に従い、相当するオルガノクロロシラン類を、場合により炭素数１〜４のアルコール存在下に共加水分解し、副生する塩酸や低沸分を除去することによって目的物を得ることができる。また、分子中にフェニル基、メチル基等の有機残基を有するアルコキシシラン類、シリコーンオイルや環状シロキサンを出発原料とする場合には、塩酸、硫酸、メタンスルホン酸等の酸触媒を使用し、場合によって加水分解のための水を添加して、重合反応を進行させた後、使用した酸触媒や低沸分を同様に除去することによって、目的とするオルガノポリシロキサンを得ることができる。なお、シラノール基含有量を上記した範囲とするために、加水分解後に残存するシラノール基を、ヘキサメチルジシラザンやトリメチルクロロシラン等のシリル化剤と反応させて封鎖することも可能である。
【００２８】
本発明のフェニル基含有オルガノポリシロキサンを分散もしくは表面処理してなる難燃粉体（難燃剤）には、粉体形状を保持できる範囲内であれば、熱可塑性樹脂粉体やオイル状オルガノポリシロキサンあるいは高重合度オルガノポリシロキサンを添加、混合することも可能である。熱可塑性樹脂粉体として具体的には、低密度ポリエチレンパウダー、ポリプロピレンパウダー、エチレン−酢酸ビニル共重合体パウダー、エチレン−アクリル酸共重合体パウダー、エチレン−アクリル酸メチル共重合体パウダー、エチレン−アクリル酸エチル共重合体パウダー、エチレン−ビニルアルコール共重合体パウダー、エチレン−メタクリル酸共重合体パウダー、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物、エチレン−メタクリル酸メチル共重合体パウダー、エチレン−メタクリル酸エチル共重合体パウダー、エチレン−無水マレイン酸共重合体パウダー、ＡＢＳ樹脂パウダー、ポリスチレンパウダー、アイオノマー等の熱可塑性エラストマー粉砕物、エチレンプロピレンゴム粉砕物、ブチルゴム粉砕物、ＳＢＲ粉砕物、ＮＢＲ粉砕物、アクリルゴム粉砕物、シリコーンゴムパウダー等を挙げることができるが、本発明はこれらの場合に限定されるものではない。また、これらは単独で用いても２種以上を併用してもよい。
【００２９】
本発明のフェニル基含有オルガノポリシロキサンを分散もしくは表面処理してなる難燃粉体の製造方法としては、加圧条件下で混練を行うことができる加圧型ミキサー、加圧ニーダー等を用いて混合分散する方法が挙げられる。圧力は０．１ＭＰａ以上であることが好ましく、０．５ＭＰａ以上であることが更に好ましい。加圧できないタイプの混練機では、１時間以上混練を行ってもオルガノポリシロキサンの塊が残るだけでなく、平均粒子径も核粉体の平均粒子径の１０倍以下にすることが困難である。従って、このようにして得られた粉体を樹脂に添加しても、得られた成形物の難燃性は十分ではない。
【００３０】
本発明において、フェニル基含有オルガノポリシロキサンの使用量は、難燃無機粉体１００質量部に対して１〜２０質量部、特に１〜１０質量部であることが好ましく、少なすぎる場合は、難燃性が十分でない場合があり、多すぎる場合は、樹脂組成物の粘度が高くなることがある。
【００３１】
なお、本発明の難燃粉体の平均粒子径は、後述する実施例に示した測定法において０．０１〜１０μｍ、特に０．０１〜５μｍであることが好ましい。平均粒子径が小さすぎると樹脂組成物中への分散性が悪くなる場合があり、大きすぎると均一にフェニル基含有オルガノポリシロキサンを分散もしくは表面処理することが困難になり、難燃性が低下する場合がある。
【００３２】
本発明の（Ｄ）成分の難燃剤の含有量は、エポキシ樹脂と硬化剤の総量１００質量部に対して１〜１００質量部である。１質量部未満では十分な難燃性が得られない場合があり、また１００質量部を超えると、樹脂組成物の粘度が高くなり、成形時に金線流れやパッドシフト等の問題が起こる場合がある。より好ましくは１０〜１００質量部、特に２０〜９０質量部である。
【００３３】
本発明のエポキシ樹脂組成物には、その特性を阻害しない範囲で、その目的に応じて添加剤を配合することができる。このような添加剤としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、安定剤、光安定剤、相溶化剤、接着助剤、滑剤等を挙げることができる。
【００３４】
本発明において使用可能な酸化防止剤としては、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、ｎ−オクタデシル−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、テトラキス［メチレン−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）イソシアヌレート、４，４’−ブチリデンビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、トリエチレングリコール−ビス［３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオネート］、３，９−ビス｛２−［３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ］−１，１−ジメチルエチル｝−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン、４，４−チオビス−（２−ｔ−ブチル−５−メチルフェノール）、２，２−メチレンビス−（６−ｔ−ブチルメチルフェノール）、４，４−メチレンビス−（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、トリスノニルフェニルホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールホスファイト、ビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ペンタエリスリトールホスファイト、ビス（２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェニル）ペンタエリスリトールホスファイト、２，２−メチレンビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）オクチルホスファイト、テトラキス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−４，４’−ビフェニレンジホスホナイト、ジラウリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジミリスチル−３，３’−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトールテトラキス（３−ラウリルチオプロピオネート）、２，５，７，８−テトラメチル−２−（４，８，１２−トリメチルデシル）クロマン−２−オール、５，７−ジ−ｔ−ブチル−３−（３，４−ジメチルフェニル）−３Ｈ−ベンゾフラン−２−オン、２−［１−（２−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ペンチルフェニル）エチル］−４，６−ジペンチルフェニルアクリレート、２−ｔ−ブチル−６−（３−ｔ−ブチル−２−ヒドロキシ−５−メチルベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート、テトラキス（メチレン）−３−（ドデシルチオプロピオネート）メタン等が挙げられる。
【００３５】
本発明において使用可能な安定剤としては、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸亜鉛、ラウリン酸カルシウム、ラウリン酸バリウム、ラウリン酸亜鉛、リシノール酸カルシウム、リシノール酸バリウム、リシノール酸亜鉛等の各種金属せっけん系安定剤、ラウレート系、マレート系及びメルカプト系の各種有機錫系安定剤、ステアリン酸鉛、三塩基性硫酸鉛等の各種鉛系安定剤、エポキシ化植物油等のエポキシ化合物、アルキルアリルホスファイト、トリアルキルホスファイト等のホスファイト化合物、ジベンゾイルメタン、デヒドロ酢酸等のβ−ジケトン化合物、ソルビトール、マンニトール、ペンタエリスリトール等のポリオール、ハイドロタルサイト類やゼオライト類を挙げることができる。
【００３６】
本発明において使用可能な光安定剤としては、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、サリシレート系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、シュウ酸アニリド系紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系光安定剤等が挙げられる。
【００３７】
本発明において使用可能な相溶化剤としては、アクリルオルガノポリシロキサン共重合体、シリカとオルガノポリシロキサンの部分架橋物、シリコーンパウダー、ＭＱレジン、無水マレイン化グラフト変性ポリオレフィン、カルボン酸化グラフト変性ポリオレフィン、ポリオレフィングラフト変性オルガノポリシロキサン等を挙げることができる。
【００３８】
また、本発明において使用可能な接着助剤としては、各種アルコキシシラン等を挙げることができ、流動性改質剤としては、ケイ酸、炭酸カルシウム、酸化チタン、カーボンブラック、カオリンクレー、焼成クレー、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム等を挙げることができる。
【００３９】
本発明のエポキシ樹脂組成物には、エポキシ樹脂と硬化剤との硬化反応を促進させるため、硬化促進剤を用いることが好ましい。この硬化促進剤は、硬化反応を促進させるものであれば特に制限はなく、例えばトリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリ（ｐ−メチルフェニル）ホスフィン、トリ（ノニルフェニル）ホスフィン、トリフェニルホスフィン・トリフェニルボラン、テトラフェニルホスフィン・テトラフェニルボレートなどのリン系化合物、トリエチルアミン、ベンジルジメチルアミン、α−メチルベンジルジメチルアミン、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７などの第３級アミン化合物、２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニルー４−メチルイミダゾールなどのイミダゾール化合物等を使用することができる。
【００４０】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、更に必要に応じて各種の添加剤を配合することができる。例えば熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、有機合成ゴム、シリコーン系等の低応力剤、カルナバワックス、高級脂肪酸、合成ワックス等のワックス類、カーボンブラック等の着色剤、ハロゲントラップ剤等の添加剤を添加配合することができる。
【００４１】
本発明のエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂、硬化剤、無機充填剤、難燃剤、及び必要に応じてその他の添加物を所定の組成比で配合し、これをミキサー等によって十分均一に混合した後、熱ロール、ニーダー、エクストルーダー等による溶融混合処理を行い、次いで冷却固化させ、適当な大きさに粉砕して成形材料とすることができる。
【００４２】
このようにして得られる本発明のエポキシ樹脂組成物は、各種の半導体装置の封止用として有効に利用でき、この場合、封止の最も一般的な方法としては、低圧トランスファー成形法が挙げられる。なお、本発明のエポキシ樹脂組成物の成形温度は１５０〜１８０℃で３０〜１８０秒、後硬化は１５０〜１８０℃で２〜１６時間行うことが望ましい。
【実施例】
【００４３】
以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体的に示すが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。なお、以下の例において部はいずれも質量部である。
【００４４】
オルガノポリシロキサン処理粉体の調製
表１に示した各原料を、加圧型のラボプラストミルＲ２００ミキサー（東洋精機製）に入れ、０．５ＭＰａの加圧下及び室温下で、撹拌速度６０ｒｐｍで５分間混合し、粉体とオルガノポリシロキサンを混合処理してマスターバッチであるオルガノポリシロキサン処理粉体を調製した。得られた粉体について、コールターマルチサイザーＩＩ（コールター（株）製）を用いて平均粒子径及び１０μｍ以上の塊の有無を測定し、分散状態を評価した。
平均粒子径：
粉体０．１部に対してノニオン界面活性剤０．６部と水２０部を加え、超音波振動機等を用いて粉体を分散した後、コールターマルチサイザーＩＩを用いて測定を行った。
１０μｍ以上の塊の有無：
上記のコールターマルチサイザーＩＩの測定結果より判断した。
【００４５】
【表１】
2005336393.tif 000002
（１）キスマ５Ａ：脂肪酸処理水酸化マグネシウム（協和化学（株）製の商品名、平均粒子径１．３μｍ）
（２）フェニル基含有シリコーンレジン：平均組成式
Ｒ1mＲ2n（ＯＲ3）p（ＯＨ）qＳｉＯ(4-m-n-p-q)/2              （１）          
で示されるフェニル基、メチル基を置換基として持ち、分岐構造を有するシリコーンレジン（上記平均組成式（１）において、Ｒ1＝フェニル基、Ｒ2＝メチル基、ｍ＝０．９６、ｎ＝０．６８、ｐ＝０、ｑ＝０．０２であり、重量平均分子量９，０００、融点が９２℃であるもの）を使用した。
（３）フェニル基含有シリコーンレジン：
フェニル基、メチル基、ビニル基を置換基として持ち、分岐構造を有するシリコーンレジン（上記平均組成式（１）において、Ｒ1＝フェニル基、Ｒ2＝メチル基及びビニル基、ｍ＝０．７、ｎ＝１．１（メチル基含有Ｒ2＝０．８、ビニル基含有Ｒ2＝０．３）、ｐ＝０．１（Ｒ3＝ＣＨ3）、ｑ＝０．１であり、重量平均分子量６，５００、融点が５５℃であるもの）を使用した。
（４）高重合度ジメチルポリシロキサン：
重合度７，０００の高重合度ジメチルポリシロキサン（信越化学工業（株）製）
（５）シリコーンレジン：
上記平均組成式（１）においてＲ1＝フェニル基、Ｒ2＝メチル基、ｍ＝０、ｎ＝１．０５、ｐ＝０．１（Ｒ3＝ＣＨ3）、ｑ＝０．１であり、重量平均分子量５，０００、融点が７５℃であるもの）を使用した。
【００４６】
［実施例１〜６、比較例１〜４］
表２に示す成分を熱２本ロールにて均一に溶融混合し、冷却、粉砕して半導体封止用エポキシ樹脂組成物を得た。
使用した原材料を下記に示す。
エポキシ樹脂：ｏ−クレゾールノボラック型エポキシ樹脂［ＥＯＣＮ１０２０−５５（日本化薬製、エポキシ当量２００）］
難燃剤：ブロム化エポキシ樹脂［ＢＲＥＮ−１０５（日本化薬製、エポキシ当量２７０、ブロム含有量３６％）］
硬化剤：フェノールノボラック樹脂［ＤＬ−９２（明和化成製、フェノール水酸基当量１０７）］
無機充填剤：球状溶融シリカ（龍森製、平均粒子径２０μｍ）
難燃助剤：三酸化アンチモン（日本精鉱製）
硬化促進剤：トリフェニルホスフィン（北興化学製）
離型剤：カルナバワックス（日興ファインプロダクツ製）
着色剤：デンカブラック（電気化学工業製）
シランカップリング剤：ＫＢＭ−４０３（信越化学工業（株）製、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン）
【００４７】
これらの組成物につき、以下の諸特性を測定した。結果を表２に併記する。
（Ａ）スパイラルフロー値
ＥＭＭＩ規格に準じた金型を使用して１７５℃、７０ｋｇｆ／ｃｍ2、成形時間９０秒の条件で測定した。
（Ｂ）成形硬度
ＪＩＳ−Ｋ６９１１に準じて１７５℃、７０ｋｇｆ／ｃｍ2、成形時間９０秒の条件で１０×４×１００ｍｍの棒を成形したときの熱時硬度をバーコール硬度計で測定した。
（Ｃ）難燃性
ＵＬ−９４規格に基づき、１／８インチ厚の板を、成形条件１７５℃、７０ｋｇｆ／ｃｍ2、成形時間９０秒で成形し、１８０℃で４時間ポストキュアーして難燃性を調べた。
（Ｄ）耐湿性
アルミニウム配線を形成した６×６ｍｍの大きさのシリコンチップを１４ｐｉｎ−ＤＩＰフレーム（４２アロイ）に接着し、更にチップ表面のアルミニウム電極とリードフレームとを３０μｍφの金線でワイヤボンディングした後、これにエポキシ樹脂組成物を成形条件１７５℃、７０ｋｇｆ／ｃｍ2、成形時間９０秒で成形し、１８０℃で４時間ポストキュアーした。このパッケージを１３０℃／８５％Ｒ．Ｈ．の雰囲気中２０Ｖの直流バイアス電圧をかけて５００時間放置した後、アルミニウム腐食が発生したパッケージ数を調べた。
【００４８】
【表２】
2005336393.tif 000003
【００４９】
表２の結果より、本発明の半導体封止用エポキシ樹脂組成物は、ハロゲン系難燃剤、三酸化アンチモンを含有せず、また赤リン、リン酸エステル等のリン系難燃剤を使用せずに、難燃性及び信頼性に優れた硬化物を与えるものであり、この樹脂組成物の硬化物で封止された半導体装置は、信頼性に優れるものである。